DE3226085A1

DE3226085A1 - Zuluftverteiler mit regelbarem drallerzeuger und strahllenkeinrichtung

Info

Publication number: DE3226085A1
Application number: DE19823226085
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl.-Ing. Moser (TU), 7760 Radolfzell
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-07-13
Filing date: 1982-07-13
Publication date: 1984-01-19

Description

ZULUFTVERTEILER mit regelbarem DPA@@EPZEUGER
und STRAHLLENKEINRICHTUNG.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für die Zuluftverteilung insbes. zum Einsatz in lüftungstechnischen Anlagen. Bei den sich aufgrund wechselnder thermischer Belastungen der Räume einstellenden variablen Zulufttemperaturen und den resultierenden Differenzen zwischen Zuluft und Raumlufttemperatur, soll damit eine Anpassung der Wurfweiten und zufreie Bedingungen im Aufenthaltsbereich ermöglicht werden.
Im Heizungsfall muß im Winter der Warmluftstrahl so konzentriert nach unten in die Aufenthaltszone gerichtet werden, daß trotz des Auftriebes dieser Bereich einwandfrei belüftet wird.
Im Kühlungsfall und in den Übergangszeiten ist es dagegen erforderlich, die Zuluft über eine längere Strecke im Raum zu führen und intensiv mit der Raumluft zu mischen, um die gewünschten Bedingungen für thermische Behaglichkeit im Aufenthaltsbereich zu erreichen.
Es ist bekannt für solche Zuluftverteileinrich zungen sogenannte Drallauslässe zu verwenden, wobei sich insbes. aufgrund des Dralles eine entsprechende Mischungszone ausbildet und ein starker Abbau der Geschwindigkeit bewirkt wird.
Ferner ist bekannt, daß diese Drsllströmung bei einzelnen Konstruktionen durch axiale oder radiale, feste nder einstellbare Leitschaufeln erzeugt wird.
Bekannt ist außerdem eine Bauart, bei der mit fixer teitschaufeeinste1lung eine konstante Drallgröße eingestellt wird, die für bestimmte Betriebsfalle (Fizfal1, Kühlfall) erforderliche, abweichende Strahlrichtung jedoch durch eine vertikal innerhalb des Zuluftauslasses verstellbare Regelscheibe bewirkt wird.
Bei dieser Ausführung bleibt die Drallgröße auch im Heizfall konstant, wodurch die erzielte Eindringtiefe z.B. beim Aufheizvorgang entsprechend vermindert wird.
Bekannt ist ferner die Ausführung eines Zuluftverteilers mit radialen Laufschaufeln, bei der die konst. eingestellte Drallgröße mit Hilfe eines verstellbaren, nachgeschalteten Siebzylinders verringert werden kann, wenn im Heizfall ein vertikaler Warmluftstrahl erzielt werden soll. Die Reduzierung der konst. Drallgröße ist natürlich mit Druckverlusten verbunden.
Schließlich ist noch eine Bauart zu erwähnen, bei der die Luft drallfrei über einen inneren Verteilkörper einem vertikal einstellbaren Düsenteller zugeführt wird, wobei ein einstellbarer Teilluftstrom "horizontal" und ein weiterer "vertikal" eingeblasen werden kann. Für die erwünschte, starke Induktion des horizontal strömenden Kühlluftstromes ist in diesem Falle keine Drallströmuna vorhanden, mit der die Mischung erheblich erhöht und die radialen Geschwindigkeitskomponenten abgebaut werden könnten. Im Heizfall wird der Radialspalt zwischen dem Düsenteller geschlossen und die Zuluft wird über eine vertikale Düsenöffnung nach unten geblasen.
Besonders die Verteilung der Kiihlluftt, die hier ohne Drallwirkung erfolgt, erscheint problematisch und ein evtl. austretender, vertikaler Teilkühlluftstrom erfordert den zusätzlichen Einbau und Verstellung eines axialen Drallerzeugers im Düsenteller.
Oer Zweck der vorliegenden Erfindung ist, sowohl für den Kühlfall wie auch für den Heizfall und die libergangsbedingungen eine Zuluftverteilung von oben in Räume mit kleineren und größeren Höhen zu schaffen, bei der die im Aufenthaltsbereich resultierenden Temperaturen und Luftgeschwindigkeiten, cten thermischen Behaglichkeitsbedingun gen entsprechen.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung Fig. 1) dargestellt.
Sie zeigt einen Schnitt durch einen Zuluftverteiler, dessen Gehäuse (1) direkt an eine Zufuhrleitung bzw. an einen Luftverteilerkaden anschließt. Die verstellbaren Drall-Leitschaufeln (2), die entweder manuell oder mittels eines Stellmotors (4) betätigt werden, sowie die anschließend angeordnete Einlaufdüse und die Auslaufdüse (5, 6) und die zentrisch im Abstand 'tee" angeordnete Strahllenkeinrichtung.
Im folgenden wi anhand der Zeichnungen die Funktion und Wirkungsweise des Zuluftverteilers be.
schrieben.
Fig.2) zeigt die Situation bei max. Dralleinstellung, wie sie bei hoher Kühl last erforderlich ist. Der drallbehaftete Zuluftstrom folgt der Krümmung der Auslaufdüse und wird bis in die Horizontale umgelenkt.
Im Anschluß daran wird durch Mischung mit der Raumluft der Zuluftstrom weitgehend isotherm mit stark abnehmender Geschwindigkeit im Raum verteilt. Der sich ausbreitende Strahl, der nur eine qeringe Bahnkrümmung erleidet, bewirkt im Raum Sekundärströmungen, die eine Raumdurchspülung auslösen, sodaß auch die vom Ausblas entfernter liegenden Raumbereiche zugfrei belüftet werden.
In Fig.3) sind die Strömungsverhältnisse bei verringertem Drall bzw. mittl. Kühllast dargestellt. Man sieht, daß im Beispiel die eingestellte Drallgröße nicht mehr ausreichend ist, um den Zuluftstrom in die Horizontale umzulenken.
Vielmehr wird diese durch die Strahllenkeinrichtung in 2 Teilströme aufgelöst, wobei an deren Berandungen der sich ausbildende Strahl beträchtliche Raumluftmengen ansaugt und damit die gegebene Temperaturdifferenz tZul - t völlig abgebaut wird.
Dieser quasi-isotherme Doppelstrahl erfährt eine starke Ausbreitung in horizontaler Richtung, da hier noch der verbliebene Restdrall wirksam ist.
In Fig.4) ist für den eizungsfall das resultierende Strömungsbild skizziert. Um die für den Warmluftstrahl benötigte, vertikale Wurfweite zu erzielen, wird die Drallstärke bis auf Null reduziert.
u-iSe das Bild zeigt, bilden sich dann um die Strahllenkeinrichtung zwei vertikal qerichtete Teilströme aus, die sich in geringer Entfernung zu einem gemeinsamen vertikalen Warmluftstrahl zusammenschließen.
Mit dieser Einstellung können maximale Wurfweiten bei Überwindung der Thermik erreicht werden.
Auch für den Aufheizvorgang bietet diese Betriebsweise Vorteile, da hierdurch eine rasche Aufwärmung der Raumluft im Aufenthaltsbereich ermöglicht wird.
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Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Zul ufverteiler miL regelbrem, radialen (Fig.1) oder axialem (Fig.5) Drallerzeuger, Einlaufdüse und Auslaufdüse, sowie mit einer im Abstand "eO" zentral zum Austrittsbereich angeordneten "Strahllenkeinrichtung".
2. Zuluftverteiler nach Anspruch 1), dadurch gekennzeichnet, daß bei fest eingestellter Strahllenkeinrichtung die Regelung der resultierenden Strahlform und deren Wurfweite durch manuelle oder motorische bzw. automatische Veränderung der Drallgröße erfolgt.
3. Zuluftverteiler nach Anspruch 1) und 2) dadurch gekennzeichnet, daß die Strahllenkeinrichtung entspr. z.B. Fig.6 eine Drehfläche darstellt, die durch Drehung eines Kreises oder von Kreisbögen mit den Segmentwinkeln t und "P" und dem Kurvenradius "# entsteht, wobei folgende Maßverhältnisse eingehalten werden: 0,05 <#/dm <0,40 und # < # # 180° und # < # # 180° und 02 . d2<dm <1,6 d2
4. Zuluftverteiler nach Anspruch 1) bis 3), dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand "eO" zwischen der Strahllenkeinrichtung und der durch die Auslaufdüse definierten, horizontalen Ebene 0,05 dm < eO <dm beträgt.
5. Zuluftverteiler nach Anspruch 1) bis 4), dadurch gekennzeichnet, daß entspr. z.B. Fig.7 die die Drehfläche der Strahllenkeinrichtung erzeugende Kurve aus mindestens 2 Teilkurven zusammengesetzt ist, wobei 0,05<#/dm < 0,5 und # # #/R < 1 und 0O < r < 600 und 0° < # # 180° beträgt.
6. Zuluftverteiler nach Anspruch 1) bis 5), dadurch gekennzeichnet, daß entsprechend Fig.8 die die Drehfläche der Strahllenkeinrichtung erzeugende Kurve aus mindestens zwei Teilen zusammengesetzt ist, wobei # < ## < 1 dm und 0 # h/ # 2 beträgt.

# d
7. Zuluftverteiler nach Anspruch 1) bis 6), dadurch qekennzeichnet, daß entspr. z.B.

Fig.9 die die Drehfläche der Strahllenkeinrichtung erzeugende Kurve aus mindestens 3 Teilkurven zusammengesetzt ist, wobei 0 < < 1 dm und ###/R < 1 beträgt.
8. Zuluftverteiler nach Anspruch 1) bis 7), dadurch gekennzeichnet, daß entspr. z.B.

Fig.10 die die Drehfläche der Strahllenkeinrichtung erzeugende Kurve aus 2 Teilkurven zusammengesetzt ist, wobei 0,05 < #/d < 0,5 m und 0 # #/R < 1 und 0° < # < 60° und 0° < # # 180° beträgt.